3D-Druck für die Industrie »Die Technologie ist erwachsen geworden«

Telekommunikationssatellit: Die additiv gefertigten Halterungen halten der Temperaturspanne von 330 °C problemlos stand und genügen den hohen Ansprüchen dauerhafter Aufenthalte im All.
Telekommunikationssatellit: Die additiv gefertigten Halterungen halten der Temperaturspanne von 330 °C problemlos stand und genügen den hohen Ansprüchen dauerhafter Aufenthalte im All.

Der industrielle 3D-Druck wird die Fertigungsindustrie drastisch verändern. Ein populäres Beispiel ist die Autoindustrie, die dadurch ihr Paradigma der Losgröße-1-Produktion auf eine neue Stufe heben kann. Ein Ausblick von Eos für 2018 und die nächsten Jahre.

Nach einem Ausblick für die nächsten Jahre gefragt, sieht die Fertigungsindustrie die Zukunft optimistisch. Ein Auslöser für diese positive Prognose ist zum Teil im stetig steigenden Einsatz des industriellen 3D-Drucks – auch unter dem Stichwort „Additive Manufacturing“ (AM) bekannt – zu suchen. Bis zum dritten Quartal 2018 wird der Markt für industrielle 3D-Druck-Lösungen auf über 3,7 Milliarden US-Dollar anwachsen und bis zum dritten Quartal 2025 wird er bereits eine Umsatzgröße von 15,7 Milliarden erzielen, so die Prognose der Analysten von SmarTech Markets Publishing. Dieses starke Wachstum gilt für Systeme zur Verarbeitung sowohl von Metall- als auch Polymerwerkstoffen und unterstreicht den steigenden Einsatz beider Werkstoffgruppen für die Serienproduktion in der Zukunft.

»Allerdings entwickeln sich nicht alle Bereiche des 3D-Drucks im gleichen Tempo. Die Technologie hat sich zwar in den letzten Jahren zunehmend etabliert, wird aber nur in bestimmten Regionen oder Branchen umfassend eingesetzt. Unternehmen zögern heute häufig noch, wegweisende Technologien wie AM einzusetzen, da ihnen häufig das entsprechende Fachwissen fehlt. Die Technologie wird die Fertigung grundlegend verändern. Und sie entwickelt sich – als noch vergleichsweise junge Industrie – schnell weiter«, erklärt Detlef Scholz, Team Manager Additive Manufacturing Technology Consulting von Eos.

»Mittlerweile hat der industrielle 3D-Druck einen Reifegrad erreicht, der es ermöglicht, Komponenten und Endteile in Serie herzustellen. Das liegt vor allem an der hohen und reproduzierbaren Bauteilqualität, ermöglicht durch einen robusten und stabilen AM-Bauprozess und die sich stets reduzierenden Kosten pro Bauteil«, weiß der Eos-Experte.

Der Einsatz in der Serienfertigung bringt neben breiteren Anwendungsfeldern auch neue Kundenanforderungen mit sich und erfordert entsprechende Lösungen. »Es geht dabei nicht nur darum, bei welchen Anwendungen die additive die konventionelle Fertigung ersetzen kann. Vielmehr geht es bei den Kundenanforderungen gleichzeitig auch um eine Integration der additiven Fertigung in bestehende Produktionsumgebungen, die Verbindung von indus­triellem 3D-Druck mit konventionellen Fertigungstechnologien und die kontinuierliche Optimierung des Teile- und Datenflusses«, so Scholz. Weitere Faktoren sind laut Scholz verfügbare Werkstoffportfolios und die Erhöhung der Systemproduktivität gepaart mit einer erheblichen Reduzierung der Stückkosten und einer weiteren Automatisierung. Kurz: Es geht um die digitale Vernetzung von konventionellen und additiven Technologien.

Ein Beispiel für diese Entwicklung ist die Zusammenarbeit von Eos, Daimler und Premium Aerotec, die im Rahmen des NextGenAM-Projekts gemeinsam die nächste Generation der additiven Fertigung entwickeln. Ziel des Vorhabens ist es, den Gesamtprozess des indus­triellen 3D-Drucks weiter zu automatisieren. Dazu wird das NextGenAM-Projektteam den gesamten additiven Fertigungsprozess auf Automatisierungspotenziale hin prüfen – von der Zuführung des Metallpulvers bis zu den Verarbeitungsschritten nach dem eigentlichen Bauvorgang. Davon versprechen sich die Partner deutliche Kostenvorteile und wichtige Grundlagen, um die Technologie zukünftig für Großserien nutzen zu können. Diese Transformation findet vor dem Hintergrund eines fundamentalen Wandels in der Fertigungsindustrie in den kommenden Jahren statt. Im Kontext von Industrie 4.0 werden wir in den kommenden Jahren entlang der gesamten Prozesskette immer mehr Kooperationsmodelle beobachten. Gleichzeitig werden Produktionsprozesse konsequent digitalisiert werden. Ziel ist es, digital vernetzte smarte Fabriken aufzubauen. In diesen Fabriken der Zukunft werden die industriellen 3D-Druck-Lösungen von Eos neben Technologien wie Sensorsysteme, Robotik oder Maschine-zu-Maschine-zu-Mensch-Kommunikation eine Schlüsselrolle spielen.